Propriétés mécaniques, électriques, thermiques et chimiques des résines polyamides (PA)

Le polyamide (PA) est un composé moléculaire élevé synthétisé à partir de lactame, d'acide carboxylique gras, d'amine graisseuse ou d'acide dibasique aromatique, d'amine dibasique aromatique, contenant des groupes amides (-NHCO-) ​​dans la chaîne principale. Le polyamide est une résine cristalline blanc semi-transparente ou laiteuse angulaire dur, car la masse moléculaire relative d'un polyamide en plastique en plastique est généralement (1,5-3) × 104. Le polyamide a une résistance mécanique élevée, un point de ramollissement élevé, une résistance à la chaleur, un facteur de frottement faible, une résistance à l'abrasion , auto-lubrifiant, absorption des vibrations et anéchoïque, résistance à l'huile, faible résistance à l'acide, résistance aux alcalins et solvants en général, bonne isolation électrique, auto-extinction, non toxique, inodore, bonne intempérir, mauvaise teinture, bonne résistance, bonne coloration, Bonne colabilité. Bonne inétervulation, mauvaise coloration. L'inconvénient est que l'absorption de l'eau est importante, affectant la stabilité dimensionnelle et les propriétés électriques. Le renforcement avec les fibres peut réduire l'absorption d'eau de la résine, afin qu'il puisse fonctionner dans des conditions de température élevée et d'humidité élevées.

1. Propriétés des polyamides couramment utilisés

Les variétés de PA sont PA6, PA66, PA11, PA12, PA46, PA610, PA612, PA1010, ainsi que les polyacides polyacides semi-aromatiques PA6T et les polyamides spécialisés, etc., dont la production de PA6, PA66 est la plus grande, compte plus de 90 % de la production de polyamide. La structure chimique de divers polyamides est différente et leurs propriétés sont également différentes. Le tableau 1-1 répertorie les propriétés de certains polyamides couramment utilisés.

Propriétés des polyamides communs

2. Propriétés mécaniques

La chaîne moléculaire en polyamide contient des groupes d'amide polaires, peut former une liaison hydrogène intermoléculaire, la cristallinité, la force entre la chaîne moléculaire est plus grande, elle a donc une résistance et un module mécaniques élevés. Avec l'augmentation de la densité du groupe amide, de la symétrie de la chaîne moléculaire et de la cristallinité, sa force augmente; Avec l'augmentation du groupe méthyle dans la chaîne moléculaire en polyamide, la résistance mécanique diminue, tandis que la résistance à l'impact augmente progressivement. L'introduction de groupes aryle dans la structure de la chaîne moléculaire en polyamide augmente également la résistance en raison de l'augmentation de l'énergie de liaison et de l'augmentation des forces (par exemple, les forces de van der Waals) entre les chaînes moléculaires. Parmi les polyamides, le PA66 a la dureté et la rigidité la plus élevée, mais la ténacité la plus faible. Toutes sortes de polyamide selon le classement de la taille de la ténacité: PA66 <PA11 <PA12 <PA1010 <PA6 <PA610. La cristallinité en polyamide, elle a un grand impact sur les propriétés mécaniques, la résistance à la traction, la résistance à la flexion, le module de flexion sont avec l'augmentation de la cristallinité et de l'amélioration. Le groupe amide dans la chaîne principale de la molécule de polyamide est un groupe hydrophile, ce qui fait que le polyamide a une absorption d'eau. L'absorption de l'eau a une grande influence sur les propriétés mécaniques du polyamide, après avoir absorbé l'eau, la résistance à la traction, la résistance à la flexion et son module de flexion d'élasticité et ainsi de suite, la taille du produit change considérablement, tandis que la résistance à l'impact est considérablement augmentée, Voir le tableau 2-1.

Effet de l'absorption de l'eau en polyamide sur la résistance

3. Propriétés électriques

Le polyamide a de bonnes propriétés d'isolation électrique, le tableau 3-1 répertorie certaines des propriétés électriques du polyamide. Bien que le polyamide ait de bonnes propriétés électriques, elle contient des groupes d'amide polaire dans la chaîne principale de la molécule et est un polymère absorbant de l'eau. À mesure que le taux d'absorption de l'eau augmente, la résistivité du volume et la résistance diélectrique du polyamide diminue, ce qui rend les plastiques d'ingénierie en polyamide inadaptés à une utilisation comme isolatrices électriques pour le travail à haute fréquence et à l'environnement humide.

4. Propriétés thermiques

Le point de fusion de différentes variétés de polyamide varie considérablement, le point de fusion le plus élevé est PA46, jusqu'à 295 ℃. Le polyamide a une large gamme de températures de fonctionnement, généralement de -40 à 100 ° C. La température de déflexion de la chaleur du polyamide dépend fortement de la charge. La température de déflexion de la chaleur des polyamides est fortement liée à la charge à laquelle ils sont soumis et diminue rapidement avec l'augmentation de la charge. Les conductivités thermiques des différents polyamides ne varient pas beaucoup, comme le montre le tableau 1-1. La chaleur de combustion des différents polyamides est indiquée dans le tableau 4-1. La chaleur de combustion de PA6 et PA66 est la même, tandis que celle de PA610 est plus élevée et celle de PA11 est la plus élevée.

5. Propriétés chimiques

Le polyamide est stable pour la plupart des réactifs chimiques, en particulier à l'essence, aux lubrifiants et autres huiles, a une forte résistance, une bonne résistance à l'huile, PA11, PA12 La résistance à l'huile est excellente, est le premier choix de matériaux pour les conduites de carburant automobile. Cependant, il est soluble dans le phénol, l'acide inorganique concentré et l'acide formique à température ambiante, et dans l'éthylène glycol, l'acide acétique glaciaire, le propylène glycol, la solution de méthanol de chlorure de zinc ou de chlorure de calcium, ainsi que de l'acide fluoroacétique et du fluoroéthanol à haute température. En général, la plupart des plastiques en polyamide sont stables dans des solutions alcalines, mais l'hydrolyse ou la dégradation se produit à des températures élevées, en particulier lorsque le polyamide est fondu; Dans ces conditions, les acides et les amines inorganiques, en particulier les acides monovalents, peuvent rapidement acidifier et l'aminolyser le polyamide, provoquant la rupture de la liaison phtalide-amin, et finalement générer le monomère du polyamide. Les polyamides subissent une dégradation thermique à des températures élevées. En plus de la dégradation thermique, une dégradation oxydative se produit lorsque le polyamide est chauffé dans l'air. Par exemple, le PA66 devient cassant après un traitement à 250 ° C pendant 2h ou 70 ° C pendant 2 ans. Dans la pratique, souvent dans le traitement des produits polyamides, ajouter certains antioxydants pour inhiber la dégradation oxydative thermique. Le polyamide dans la lumière, en raison du rayonnement ultraviolet, se produira également de la photodégradation ou du vieillissement. Le polyamide contient un groupe carbonyle, peut absorber la lumière ultraviolette au soleil, de sorte que la bris de la chaîne de polyamide se brissait et la réticulation, en l'absence de lumière d'oxygène, de décomposition PA6 et PA66 en H2, CO et hydrocarbures. Les absorbeurs UV et les stabilisateurs d'amine entravés peuvent être ajoutés pour améliorer la stabilité de la lumière des polyamides.